初中化學概念教學中“問題鏈”的設計與實踐

錢勤

摘要：概念是學生學習化學的基礎，也是學生學習的難點，概念教學在初中化學教學中有著重要的地位。因此，為了達到更好的教學效果，從引發問題，注重“問題鏈”的情景;設計實驗，驅動“問題鏈”的生成;循序漸進，促進“問題鏈”的發展;前后呼應，提升“問題鏈”的價值四個方面論述了概念教學中“問題鏈”設計的方法和技巧，幫助學生突破概念理解的各種障礙。

關鍵詞：概念教學，問題鏈，問題設計，實踐

文章編號：1008-0546（2020）05-0062-02 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969（i.issn.1008-0546.2020.05.016

初中化學概念很多比較抽象，往往會成為學生學習的障礙點和難點，所以化學概念教學中特別要注重階梯型，即建立一個概念應盡量循序漸進，不能一蹴而就，使學生對概念由淺入深、由表及里、由感性到理性地達到深刻理解。因此在教學中根據學生已有的知識經驗，構建有層次而又前后呼應的課堂“問題鏈”，能有效降低學生對概念的認知難度。本文以質量守恒定律概念教學為例，合理設計“問題鏈”，以期學生能熟練地應用概念來解決問題。

一、引發問題.注重“問題鏈”的情景

質量守恒定律是初中化學的一個重要化學規律，是定量分析化學反應的理論依據，它的應用貫穿于整個中學化學，其概念的理解是學生的一大難點。因此選擇恰當的情景作為“問題鏈”的開端，是學生能否更好掌握概念的首要環節。

1.選擇真實情景，提高問題實效性

教學中選擇的情景素材，應當真實、貼近學生的實際、存在功能的有效性。真實、生動、直觀而又富于啟迪性的學習情景，能夠激發學生的學習興趣，幫助學生更好地理解和運用化學知識。因此可選用學生比較熟悉的“蠟燭燃燒”這一情景素材來引入新課。

蠟燭是學生在生活中非常常見的物質，在學習化學變化時也已經專門從定性的角度進行過研究，對接下來轉入定量的角度也就比較自然。一支小小蠟燭的燃燒深藏著許多化學原理，閃爍著化學原理。這節課由小小蠟燭的燃燒作為情景引出了本課題的問題核心，給學生的學習提供了很好的生活背景，從而引發出一系列的探究過程。

再如，利用波義耳和拉瓦錫探究質量守恒的失敗與成功的歷史情景，讓學生思考有氣體參加或生成的反應如何證明質量守恒。波義耳和拉瓦錫的探究經歷，提高了學生的學習興趣，又體現了化學在社會發展中的偉大貢獻，在知識點的教學中它更有著不可估量的功能，通過兩位科學家實驗的對比，學生會慢慢體會氣體在該定律驗證中的影響。

這些真實情景素材不僅促進學生對質量守恒定律認識的發展，對質量守恒定律這一核心概念有更深層次的理解，同時也有助于學生對化學科學研究方法的認識，對真實問題的分析，提高解決和轉換能力等。

2.呈現問題情景，加強問題直觀性

雖然有的情景是學生熟悉的，但如果能將情景呈現給學生，可以幫助學生從情景中更快地發現問題。由于蠟燭燃燒過程中質量的變化較慢，課堂上做效果不是很好，因此為了將該情景呈現給學生，可用攝影機拍下一根蠟燭燃燒的整個過程，經過視頻剪輯，并以高倍速度播放，學生能直觀地看到指針逐漸向砝碼一端偏移，從而很自然地迸發出尋求原因的欲望，并對問題產生各種不同的猜測：①化學反應后總質量變小;②化學反應后總質量變大;③化學反應后總質量保持不變。學生充分表達他們的想法，課堂充滿自主、開放、互動的氣氛。

情景的選擇圍繞幫助學生確立質量守恒定律這一核心目標，使學生產生本節課的核心問題：“化學反應前后物質的質量是否發生了變化？”在這一情景的驅動下，讓學生產生認知沖突和困惑，從而刺激了學生的假設，也為他們提供了后續研究的一種依據。

二、設計實驗，驅動“問題鏈”的生成

“問題鏈”的設計有助于學生自主地發現概念、探究概念。本節教學內容，教師和學生共同設計并完成探究實驗，以“提出問題→猜想假設→制定方案→進行實驗→得出結論”的科學探究過程實施教學，讓學生親自設計實驗、完成實驗，以實驗為載體，生成一系列“問題鏈”，促使學生歸納出質量守恒定律，體驗自己發現該定律的快樂，同時提高他們的科學素養。

在“化學反應前后物質的質量是否發生了變化？”這一問題的驅動下，師生共同展開了一系列活動。首先采用“白磷燃燒前后質量的測定”實驗進行演示。由于白磷易自燃，且有劇毒，學生實驗存在一定危險性，所以采用演示的方法。實驗中設計了以下“問題鏈”：①紅磷燃燒的符號表達式是什么？②反應前稱量的質量包括哪些？③實驗中你觀察到哪些現象呢？④反應后稱量的質量又包括哪些？⑤既然天平反應后仍然平衡，你能列出一個等式嗎？⑥反應前后稱量相同的量有哪些？⑦將反應前后重復稱量的量刪除，你又得到怎樣的等式呢？最后得出如下分析過程：

參加反應的O₂的質量+參加反應的白磷的質量=生成P₂O₅的質量

該實驗教師進行重點分析，可增強概念中“參加反應”這幾個重點字的理解。一次實驗具有偶然性，為進一步驗證反應前后物質總質量不變，老師和學生又共同設計了氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液的反應、大理石和稀鹽酸的反應，這兩個實驗都采用學生分組實驗，讓學生探究。其中氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液反應前后，天平始終保持平衡，學生能輕松得出化學反應前后物質的總質量不變。但大理石和稀鹽酸反應在設計時有意將反應放在敞口容器中進行，天平指針向砝碼一端偏移。由此設計了如下“問題鏈”：①以上兩個實驗為什么天平指針不都指向中間呢？②如何才能將大理石和稀鹽酸反應生成的氣體一起稱量呢？③你能設計怎樣的實驗方案？④通過改進后的實驗，我們要注意有氣體參加或生成的反應應該在什么容器內進行呢？⑤你能理解概念中“各物質”指什么了嗎？通過“問題鏈”，學生發現大理石和稀鹽酸反應生成的大量氣泡逸散到空氣中，導致反應后質量減小。引導學生設計改進實驗，將大理石和稀鹽酸的反應設計在密閉容器中進行。經過慢慢的引導和推理，學生得出將藥品放在一個塑料瓶中進行實驗效果較好。

0經過一系列典型反應的實驗探究，驅動問題設計一環緊扣一環，順著這條“問題鏈”，學生成功獲得質量守恒定律，并更加深刻地理解該化學概念，體驗到學習的樂趣，學會了科學實驗需要嚴謹。

三、循序漸進，促進“問題鏈”的發展

學習本節內容前，學生已經定性認識了一些化學變化，能用微粒的觀點從質變的角度分析一些化學變化的實質。但是在化學變化前后，物質的質量會有什么變化還缺乏一定認識。通過蠟燭燃燒前后質量的變化作為情景引出問題，在問題的驅動下，把學生對化學變化的定性認識上升到定量認識，在得出質量守恒定律后，又慢慢引導學生從微觀的角度分析白磷燃燒實驗的反應過程，分析質量守恒定律的原因。如此循序漸進，使問題難度逐步提升，促進了“問題鏈”更深層次的發展。

用學生熟悉的白磷燃燒的反應過程，提問學生：①化學變化的微觀實質是什么？②白磷燃燒過程中反應物和生成物分別是什么微粒構成的呢？③你能用磁扣擺出構成它們的微粒嗎？④你能用磁扣演示出白磷燃燒的微觀過程嗎？⑤你能將擺出的微粒個數表示在符號表達式中嗎？通過一系列問題深入，學生明白了質量守恒定律的原因，并由此微觀圖引出了白磷燃燒的化學方程式，為下一節課化學方程式的教學做了很好的鋪墊，對化學反應量的認識更為透徹。

學生從宏觀角度轉變到微觀角度去理解質量守恒定律是教學的難點，通過教師循循善誘，分散難點，使學生逐漸理解質量守恒定律要注意的要點和解釋化學變化中質量為什么會守恒的原因，在學習中對該知識點的認識得到了逐步的提高。

四、前后呼應，提升“問題鏈”的價值

“問題鏈”的設計應當是具有整體性的，提出的問題不散亂、不零碎。在一系列問題提出并解決后，如果最后能前后呼應，將開始引出的問題鏈接起來，不僅有利于概念的理解，更能加強學生對新知識運用，使整堂課的“問題鏈”設計提升到最大價值。

在該教學內容最后，提問學生：①蠟燭燃燒后質量減少，損失的質量到哪去了呢？②這與質量守恒定律矛盾嗎？③波義耳和拉瓦錫失敗和成功的原因是什么？又將情景前后呼應起來，以此解決教學情境中的問題。這一情景素材貫穿在質量守恒定律概念教學的始終，從而問題也得到了解決。學生通過探究，感受有氣體參加或生成的反應，必須在密閉容器中進行。并增強了概念中“各物質”這幾個關鍵字的理解，使學生明白描述質量守恒定律概念時不能忽略了最容易忽略的氣體的質量。

總之，在化學概念教學中，教師如果能始終以學生為主，精心地設計“問題鏈”，使“問題鏈”貫穿于整個課堂教學，環環相扣，以“問題鏈”為載體，更有利于增進學生的概念理解，有利于提升教師的教學效果。